EP3459669A1 - Schweissstromquelle mit verbesserter funktionsrobustheit - Google Patents

Schweissstromquelle mit verbesserter funktionsrobustheit Download PDF

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EP3459669A1 EP18192381.4A EP18192381A EP3459669A1 EP 3459669 A1 EP3459669 A1 EP 3459669A1 EP 18192381 A EP18192381 A EP 18192381A EP 3459669 A1 EP3459669 A1 EP 3459669A1
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    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0487—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser
    • G06F3/0488—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser using a touch-screen or digitiser, e.g. input of commands through traced gestures

Definitions

  • the invention relates to a welding power source, comprising a housing formed of metallic material, a welding inverter, a digital, electronic welding process computing unit and a human-machine interface device. It is preferably a welding power source for orbital welding devices. Such welding power sources are well known in the art.
  • the inventors have found this disadvantageous in that temporary malfunctions occur in the area of human-machine interface devices.
  • the object of the present invention is to improve these disadvantages.
  • the object is solved by the independent claims.
  • Advantageous developments are defined in the subclaims.
  • a welding current source comprising a housing formed from metallic material, a welding inverter, a digital, electronic welding process computing unit and a human-machine interface device, wherein the welding process computing unit is arranged to control the welding inverter, wherein the welding process arithmetic unit and the welding inverter are arranged in the housing and the man-machine interface device is mounted outside of the housing to the welding power source, wherein the welding power source additionally comprises a digital, human-machine electronic computing unit, which outside the housing at the Welding power source is attached, and wherein the human-machine interface device is connected to the man-machine computing unit, and wherein the man-machine computing unit and the welding process computing unit are networked together via a communication link, eg bus or Ethernet, and a computer network form.
  • a communication link eg bus or Ethernet
  • the inventors have found that human-machine interface functions are at least temporarily faulty due to the electromagnetic fields generated during welding.
  • a separate second processing unit is used according to the invention, which is better shielded by the housing of the field-generating welding units and which controls the man-machine interface directly.
  • a housing formed from metallic material is preferably understood to mean that at least one housing wall is formed as a partition wall between the welding process computing unit / welding inverter and the man-machine computing unit / man-machine interface device made of metallic material.
  • the housing is preferably formed on several sides, preferably on all sides, of metallic material.
  • a digital, electronic processing unit or digital computer is preferably understood to mean a primarily independent, electronic computer hardware. It preferably has a CPU, main memory, an internal system bus and a network interface.
  • a human-machine interface device is a hardware component which is set up to convert user inputs into digital signals (eg mouse, keyboard, touchpad or screen) and / or to output digital signals in signals perceptible to a user ( eg display), and / or which has a connection point (eg USB socket), which makes it possible to provide digital signals for a user on a decoupled from the welding power source memory.
  • digital signals eg mouse, keyboard, touchpad or screen
  • connection point eg USB socket
  • the human-machine interface device is preferably connected via the internal system bus of the human-computer arithmetic unit to the human-computer arithmetic unit and thus preferably forms part of the human-computer arithmetic unit.
  • a computer network is preferably understood to mean an association of different technical, primarily independent, electronic digital electronic computer units which makes it possible for the individual digital electronic computer units to communicate with one another.
  • the communication connection is a fieldbus connection, preferably a CAN bus connection.
  • the human-computer arithmetic unit and the welding process arithmetic unit are galvanically separated from one another, preferably by means of an optocoupler / optocoupler or inductive coupler / inductive coupler.
  • an optocoupler / optocoupler or inductive coupler / inductive coupler preferably by means of an optocoupler / optocoupler or inductive coupler / inductive coupler.
  • the welding power source has a mains voltage input, and both the human machine processor and the welding process computer are powered by the mains voltage input.
  • the man-machine computing unit and the human-machine interface device are held together on a movable, preferably pivotable, mounted on the housing flap, the flap between an open position in which the man-machine interface Interface device is usable by a user, and a closed position in which the Man-machine interface device, preferably by the flap and the housing, is hidden, is movable.
  • the human-machine interface device includes one or more of the following: USB jack, RJ45 jack, HDMI jack, touch screen, touchpad, keyboard, mouse, printer.
  • FIG. 1 1 shows a welding power source 1 comprising a housing 10 formed of a metallic material, a welding inverter 50, a digital electronic welding process computing unit 20 and a human-machine interface device 30.
  • the welding process computing unit 20 is set up to control the welding inverter 50.
  • the welding process arithmetic unit 20 and the welding inverter 50 are disposed in the housing 10, and the human-machine interface device 30 is fixed to the welding power source 1 outside the housing 10.
  • the welding power source 1 additionally has a digital, human-machine electronic computing unit 40, which is fastened to the welding power source 1 outside the housing 10.
  • the human-machine interface device 30 is connected to the human-machine computing unit 40, and the human-machine computing unit 40 and the welding process computing unit 20 are networked with each other via a communication link 60 to form a computer network.
  • FIG. 2 is a welding power source 1 with the elements of the welding power source FIG. 1 shown.
  • the Communications link 60 a Can-Bus fieldbus connection.
  • the man-machine computing unit 40 and the man-machine interface device 30 are held together on a flap 70 pivotably mounted on the housing 10.
  • the flap 70 is movable between an open position in which the human-machine interface device 30 is usable by a user and a closed position in which the human-machine interface device 30 is hidden by the flap 70 and the housing 10 ,
  • the human-machine interface device 30 has a USB socket 32 and a touch screen 31.

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Abstract

Schweißstromquelle (1) aufweisend ein aus metallischem Werkstoff gebildetes Gehäuse (10), einen Schweißinverter (50), eine digitale, elektronische Schweißprozess-Recheneinheit (20) und eine Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung (30), wobei die Schweißprozess-Recheneinheit (20) eingerichtet ist, den Schweißinverter (50) anzusteuern, wobei die Schweißprozess-Recheneinheit (20) und der Schweißinverter (50) in dem Gehäuse (10) angeordnet sind und die Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung (30) außerhalb des Gehäuses (10) an der Schweißstromquelle (1) befestigt ist, wobei die Schweißstromquelle (1) zusätzlich eine digitale, elektronische Mensch-Maschine-Recheneinheit (40) aufweist, welche außerhalb des Gehäuses (10) an der Schweißstromquelle (1) befestigt ist, und wobei die Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung (30) an die Mensch-Maschine-Recheneinheit (40) angeschlossen ist, und wobei die Mensch-Maschine-Recheneinheit (40) und die Schweißprozess-Recheneinheit (20) über eine Kommunikationsverbindung (60) miteinander vernetzt sind und ein Rechnernetz bilden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schweißstromquelle, aufweisend ein aus metallischem Werkstoff gebildetes Gehäuse, einen Schweißinverter, eine digitale, elektronische Schweißprozess-Recheneinheit und eine Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung. Es handelt sich bevorzugt um eine Schweißstromquelle für Orbitalschweißvorrichtungen. Derartige Schweißstromquellen sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt.
  • Die Erfinder befanden diese insofern als nachteilig, als dass zeitweise Funktionsstörungen im Bereich von Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtungen auftreten. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu verbessern. Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.
  • Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch eine Schweißstromquelle aufweisend ein aus metallischem Werkstoff gebildetes Gehäuse, einen Schweißinverter, eine digitale, elektronische Schweißprozess-Recheneinheit und eine Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung,
    wobei die Schweißprozess-Recheneinheit eingerichtet ist, den Schweißinverter anzusteuern,
    wobei die Schweißprozess-Recheneinheit und der Schweißinverter in dem Gehäuse angeordnet sind und die Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung außerhalb des Gehäuses an der Schweißstromquelle befestigt ist, wobei die Schweißstromquelle zusätzlich eine digitale, elektronische Mensch-Maschine-Recheneinheit aufweist, welche außerhalb des Gehäuses an der Schweißstromquelle befestigt ist, und wobei die Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung an die Mensch-Maschine-Recheneinheit angeschlossen ist, und wobei die Mensch-Maschine-Recheneinheit und die Schweißprozess-Recheneinheit über eine Kommunikationsverbindung, z.B. Busverbindung oder Ethernet, miteinander vernetzt sind und ein Rechnernetz bilden.
  • Hierdurch wird die Fehleranfälligkeit der Schweißstromquelle verringert. Die Erfinder haben herausgefunden, dass durch die beim Schweißen entstehenden elektromagnetischen Felder Mensch-Maschine-Schnittstellenfunktionen zumindest zeitweise fehlerhaft sind. Zur Lösung des Problems wird erfindungsgemäß eine separate zweite Recheneinheit verwendet, welche durch das Gehäuse besser abgeschirmt von den felderzeugenden schweißtechnischen Einheiten ist und welche die Mensch-Maschine-Schnittstelle direkt ansteuert.
  • Unter einem aus metallischem Werkstoff gebildeten Gehäuse wird bevorzugt verstanden, dass zumindest eine Gehäusewand als eine Trennwand zwischen Schweißprozess-Recheneinheit / Schweißinverter und Mensch-Maschine-Recheneinheit / Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung aus metallischem Werkstoff gebildet ist. Bevorzugt ist das Gehäuse an mehreren Seiten, bevorzugt allen Seiten aus metallischem Werkstoff gebildet.
  • Unter einer digitalen, elektronischen Recheneinheit bzw. digitalem Computer wird bevorzugt eine primär selbstständige, elektronische Rechnerhardware verstanden. Sie weist bevorzugt eine CPU, Arbeitsspeicher, einen internen System-Bus sowie eine Netzwerkschnittstelle auf.
  • Unter einer Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung wird eine Hardwarekomponente verstanden, welche eingerichtet ist, Eingaben eines Benutzers in digitale Signale zu wandeln (z.B. Mouse, Tastatur, Touchpad- oder -screen) und/oder digitale Signale in für einen Benutzer wahrnehmbare Signale zu auszugeben (z.B. Display), und/oder welche einen Anschlusspunkt (z.B. USB-Buchse) aufweist, welcher ermöglicht, digitale Signale für einen Benutzer auf einem von der Schweißstromquelle abkoppelbaren Speicher zur Verfügung zu stellen.
  • Die Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung ist bevorzugt über den internen System-Bus der Mensch-Maschine-Recheneinheit an die Mensch-Maschine-Recheneinheit angebunden und bildet somit bevorzugt einen Teil der Mensch-Maschine-Recheneinheit.
  • Unter einem Rechnernetz wird bevorzugt ein Zusammenschluss verschiedener technischer, primär selbstständiger elektronischer digital elektronischer Recheneinheiten verstanden, der die Kommunikation der einzelnen digital elektronischen Recheneinheiten untereinander ermöglicht.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Kommunikationsverbindung eine Feldbus-Verbindung, bevorzugt eine CAN-BusVerbindung. Hierdurch wird die Robustheit weiter erhöht.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die Mensch-Maschine-Recheneinheit und die Schweißprozess-Recheneinheit galvanisch voneinander getrennt, bevorzugt mittels eines/mehrerer Optokopplers/Optokoppler oder Induktivkopplers/Induktivkoppler. Hierdurch wird die Robustheit weiter erhöht.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Schweißstromquelle einen Netzspannungseingang auf und sowohl die Mensch-Maschine-Recheneinheit als auch die Schweißprozess-Recheneinheit werden über den Netzspannungseingang mit Strom gespeist.
  • Hierdurch wird der einfache Anschlussvorgang der Schweißstromquelle an die Netzstromversorgung trotz zweier Recheneinheiten beibehalten.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die Mensch-Maschine-Recheneinheit und die Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung zusammen an einer bewegbar, bevorzugt schwenkbar, am Gehäuse gelagerten Klappe gehalten, wobei die Klappe zwischen einer offenen Stellung, in welcher die Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung durch einen Benutzer benutzbar ist, und einer geschlossenen Stellung, in welcher die Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung, bevorzugt durch die Klappe und das Gehäuse, verdeckt ist, bewegbar ist.
  • Hierdurch ist eine intuitive Bedienung bei gleichzeitig platzsparender Anordnung möglich, die mit geschlossener Klappe ausreichenden Transportschutz bietet.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung eine oder mehrere der folgenden Einrichtungen auf: USB-Buchse, RJ45-Buchse, HDMI-Buchse, Touchscreen, Touchpad, Tastatur, Mouse, Drucker.
  • Die Erfindung soll nun anhand von Zeichnungen beispielhaft weiter veranschaulicht werden. Hierbei zeigen:
    • FIG. 1
    ein schematisches Diagramm einer ersten erfindungsgemäßen Schweißstromquelle;
    FIG. 2
    eine perspektivische Ansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Schweißstromquelle.
  • FIG. 1 zeigt eine Schweißstromquelle 1 aufweisend ein aus metallischem Werkstoff gebildetes Gehäuse 10, einen Schweißinverter 50, eine digitale, elektronische Schweißprozess-Recheneinheit 20 und eine Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung 30. Die Schweißprozess-Recheneinheit 20 ist eingerichtet ist, den Schweißinverter 50 anzusteuern. Die Schweißprozess-Recheneinheit 20 und der Schweißinverter 50 sind in dem Gehäuse 10 angeordnet und die Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung 30 ist außerhalb des Gehäuses 10 an der Schweißstromquelle 1 befestigt. Die Schweißstromquelle 1 weist zusätzlich eine digitale, elektronische Mensch-Maschine-Recheneinheit 40 auf, welche außerhalb des Gehäuses 10 an der Schweißstromquelle 1 befestigt ist. Die Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung 30 ist an die Mensch-Maschine-Recheneinheit 40 angeschlossen und die Mensch-Maschine-Recheneinheit 40 und die Schweißprozess-Recheneinheit 20 sind über eine Kommunikationsverbindung 60 miteinander vernetzt und bilden ein Rechnernetz.
  • In FIG. 2 ist eine Schweißstromquelle 1 mit den Elementen der Schweißstromquelle aus FIG. 1 gezeigt. Zusätzlich ist die Kommunikationsverbindung 60 eine Can-Bus Feldbus-Verbindung. Die Mensch-Maschine-Recheneinheit 40 und die Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung 30 sind zusammen an einer schwenkbar am Gehäuse 10 gelagerten Klappe 70 gehalten. Die Klappe 70 ist zwischen einer offenen Stellung, in welcher die Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung 30 durch einen Benutzer benutzbar ist, und einer geschlossenen Stellung, in welcher die Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung 30 durch die Klappe 70 und das Gehäuse 10 verdeckt ist, bewegbar. Die Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung 30 weist eine USB-Buchse 32 und einen Touchscreen 31 auf.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schweißstromquelle
    10
    Gehäuse
    20
    Schweißprozess-Recheneinheit
    30
    Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung
    31
    Touchscreen
    32
    USB-Buchse
    40
    Mensch-Maschine-Recheneinheit
    50
    Schweißinverter
    60
    Kommunikationsverbindung
    70
    Klappe

Claims (6)

  1. Schweißstromquelle (1) aufweisend:
    - ein aus metallischem Werkstoff gebildetes Gehäuse (10),
    - einen Schweißinverter (50),
    - eine digitale, elektronische Schweißprozess-Recheneinheit (20) und
    - eine Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung (30),
    wobei die Schweißprozess-Recheneinheit (20) eingerichtet ist, den Schweißinverter (50) anzusteuern,
    wobei die Schweißprozess-Recheneinheit (20) und der Schweißinverter (50) in dem Gehäuse (10) angeordnet sind und die Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung (30) außerhalb des Gehäuses (10) an der Schweißstromquelle (1) befestigt ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Schweißstromquelle (1) zusätzlich eine digitale, elektronische Mensch-Maschine-Recheneinheit (40) aufweist, welche außerhalb des Gehäuses (10) an der Schweißstromquelle (1) befestigt ist, und wobei die Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung (30) an die Mensch-Maschine-Recheneinheit (40) angeschlossen ist, und wobei die Mensch-Maschine-Recheneinheit (40) und die Schweißprozess-Recheneinheit (20) über eine Kommunikationsverbindung (60) miteinander vernetzt sind und ein Rechnernetz bilden.
  2. Schweißstromquelle (1) gemäß Anspruch 1,
    wobei die Kommunikationsverbindung (60) eine Feldbus-Verbindung ist.
  3. Schweißstromquelle (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mensch-Maschine-Recheneinheit (40) und die Schweißprozess-Recheneinheit (20) galvanisch voneinander getrennt sind.
  4. Schweißstromquelle (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schweißstromquelle (1) einen Netzspannungseingang (50) aufweist und wobei sowohl die Mensch-Maschine-Recheneinheit (40) als auch die Schweißprozess-Recheneinheit (20) über den Netzspannungseingang (50) mit Strom gespeist werden.
  5. Schweißstromquelle (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mensch-Maschine-Recheneinheit (40) und die Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung (30) zusammen an einer bewegbar am Gehäuse (10) gelagerten Klappe (70) gehalten sind, und wobei die Klappe (70) zwischen einer offenen Stellung, in welcher die Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung (30) durch einen Benutzer benutzbar ist, und einer geschlossenen Stellung, in welcher die Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung (30) verdeckt ist, bewegbar ist.
  6. Schweißstromquelle (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mensch-Maschine-Schnittstelleneinrichtung (30) eine oder mehrere der folgenden Einrichtungen aufweist: USB-Buchse (32), RJ45-Buchse, HDMI-Buchse, Touchscreen (31), Touchpad, Tastatur, Mouse, Drucker.
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